JPH0348933Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案は、急緩め機構を有するばねブレーキ
シリンダに関し、特にそのシリンダの状態を電気
的に検知できるようにしたものに関する。

〈従来の技術〉 従来のばねブレーキシリンダは、例えば第８図
に示すような構成になつており、第７図に示すよ
うにブレーキユニツトBUの一部に組込まれて使
用されたり、ブレーキてこを介して基礎ブレーキ
装置に結合されて使用される。第７図において、
通常のブレーキ作動は、図外の空気ブレーキ制御
装置からの圧力空気がブレーキシリンダBCに供
給されることによつて、そのピストンロツドが押
し出され、てこ１がその下端を支点２として一点
鎖線で示すように揺動し、これに連動して吊り具
３がその上端を支点４として一点鎖線で示すよう
に揺動し、吊り具３に保持された制輪子５が車輪
６の踏面に押し付けられてブレーキがかかる。ブ
レーキシリンダBCに供給されている圧力空気を
排出した状態ではてこ１、吊り具３が図の実線で
示す位置にあり、ブレーキが緩められた状態であ
る。

ばねブレーキシリンダ７は、前記通常のブレー
キ作動のためのブレーキシリンダBCとは別個の
ものである。第８図において、８はシリンダ体、
９はピストン、１０はばねブレーキ用のばね、１
１は押棒、１２はクラツチ、１３はクラツチ操作
部材である。このばねブレーキシリンダ７は、第
７図に示すように押棒をてこ１に連結してあり、
その連結状態は図示の状態から押棒１１の左方へ
の移動に対しててこ１に係合しててこ１を揺動せ
しめるが、てこ１のみの左方への揺動は自由であ
る。従つて、通常のブレーキシリンダBCによる
ブレーキ操作は、押棒１１が図示のように右方へ
移動している状態で、ばねブレーキシリンダ７に
無関係に行われる。押棒１１が右方へ移動してい
る第７図の状態は、ばねブレーキシリンダ７のシ
リンダ室７ａに圧力空気を供給してピストン９を
ばね１０に抗して右方へ移動させ、かつクラツチ
１２がピストン９と押棒１１とを結合している状
態である。第８図においては下半分に示す状態で
ある。

ばねブレーキシリンダ７は、前記したように例
えば駐車時にブレーキを作用させておくような場
合に使用され、通常は第８図の下半分に示す状態
であるが、シリンダ室７ａの圧力空気を排出する
と、ばね１０の力により押棒１１の右端がてこ１
の上端を左方へ引張り、てこ１を揺動させるた
め、ブレーキシリンダBCがブレーキ作用した時
と同様にブレーキがかかることになる。

クラツチ１２は、ばねブレーキシリンダ７がブ
レーキ作用している場合に、圧力空気によらない
で、ブレーキを解除するために設けられており、
第８図に見られるように、ピストン９と押棒１１
との間に設けられ、押棒１１に設けた溝１１ａ、
その溝１１ａに係合するいくつかのボール１４、
操作部材１３、ばね１５等で構成されている。ボ
ール１４はピストン９に形成された筒状部の所定
位置に穿設された孔９ａに保持されている。第８
図の下半分にはクラツチ１２の結合状態が示さ
れ、同上半分にはクラツチ１２の切離状態が示さ
れている。クラツチ１２は、その結合状態から、
操作部材１３をばね１５に抗して軸方向移動させ
ることにより大内径部１３ａがボール１４の外側
に位置するようになるから、切離状態となる。こ
の切離状態ではシリンダ室７ａが排気されてピス
トン９が左方へ移動した状態であつても、押棒１
１が左方へ移動しないから、ばねブレーキシリン
ダ７によるブレーキ力は作用しない。

第８図に示したようなクラツチ１２を有するば
ねブレーキシリンダ７は、米国特許第3498188号
の明細書に開示されている。このほかにも、さら
に改良されたものが米国特許第4080875号、同第
4480531号として存在する。

前述したようなクラツチを有するばねブレーキ
シリンダは最近用いられるようになつたものであ
るが、以前のクラツチを有していないものにあつ
ては、そのばねブレーキが作用しているか否かを
運転席において知るために、ばねブレーキシリン
ダの供給空気配管中に圧力スイツチを設けて圧力
空気の有無を検出するようにしたものがあつた。
その概略の構成は第９図に示すようになつてい
る。すなわち、ばねブレーキシリンダ１６が、給
気された図示の状態では圧力スイツチ１７が開で
駐車ブレーキランプＬが消燈しており、駐車ブレ
ーキスイツチ１８を開として電磁弁１９を排気状
態に切換えるとばねブレーキシリンダ１６から排
気されて圧力スイツチ１７が閉となり、駐車ブレ
ーキランプＬが点燈する。図中１６ａは空気配管
である。

このほかに、実開昭60−4904号公報に開示され
ているようなストロークスイツチによるピストン
位置の検出が考えられる。

〈考案が解決しようとする問題点〉 第９図に示した構成の検出手段では、空気圧に
よるものであるから、前述した急緩め機構付のば
ねブレーキシリンダに使用すると、クラツチの切
離によるブレーキ解除の状態を検出できない問題
がある。

また、ストロークスイツチを使用する場合は、
一つのスイツチでピストンが特定の位置にあるか
否かを検出するのであるから、第９図の検出手段
と一つのストロークスイツチとを伴用するか、ス
トロークスイツチを２個使用するかであり、いず
れも構造が複雑となる問題がある。

この考案は、急緩め機構を有するばねブレーキ
シリンダの作動状態を正確かつ確実に検出できる
簡単な構造のばねブレーキシリンダを提供しよう
とするものである。

〈問題点を解決するための手段〉 この考案の手段は、シリンダ体と、そのシリン
ダ体内に設けたピストンと、そのピストンを所定
の方向に押し戻すように付勢するばねブレーキ用
のばねと、前記ピストンから略同軸的に伸延し前
記シリンダ体から突出するブレーキ用の押棒と、
その押棒と前記ピストンとの間に設けられ両者の
相対的な軸方向移動に対する切離及び結合を行う
クラツチとからなるばねブレーキシリンダにおい
て、前記クラツチは、前記ピストンと同軸的に設
けられピストンと共に軸方向移動可能でありかつ
ピストンに対して相対的に回転変位可能な円筒状
の制御部材を有しその回転変位によりボール位置
を制御して前記押棒に対する前記ピストンの切離
及び結合を行う回転制御式ボールクラツチとされ
ており、前記ピストンの移動に伴う前記制御部材
の軸方向移動に対し常に制御部材外面に対向する
ように前記シリンダ体の適所に電気スイツチを設
け、前記制御部材外面に前記電気スイツチ作動用
の凹所又は凸所を、前記ピストンのばねブレーキ
作用位置と前記ピストンの空気圧によるばねブレ
ーキ緩解位置及び前記クラツチ切離によるばねブ
レーキ緩解位置とが区別できるように設けたこと
を特徴とする。

〈作用〉 前記手段は、クラツチ構成部材の一つである制
御部材をピストンと共に軸方向に移動するように
構成して、その制御部材の外面に設けた凹所又は
凸所でシリンダ体に設けた電気スイツチを作動さ
せるようにしたものであるから、ピストンの位置
を検出できる。ピストンの位置を検出できれば、
ピストンのばねブレーキ作用位置と、ピストンの
空気圧によるばねブレーキ緩解位置と、ピストン
のクラツチ切離によるばねブレーキ緩解位置とは
夫々に異なる所定位置であるから、夫々のピスト
ン位置に対応してブレーキ作用状態とブレーキ緩
解状態の別に前記凹所又は凸所を設けることによ
つて電気スイツチからばねブレーキシリンダの作
動状態を知ぬ信号を正確かつ確実に得ることがで
きる。

〈実施例〉 第１実施例を第１図乃至第３図に示す。図にお
いて、２０はばねブレーキシリンダ全体を示し、
２１はシリンダ体、２２はピストン、２３はブレ
ーキ用のばね、２４は押棒、２５はクラツチ、２
６は操作部材、２７はマイクロスイツチである。

シリンダ体２１は、同心の筒状部３０を一方の
端壁３１から伸延形成してあり、筒状部３０の内
孔に連通する内孔３２ａを有する端部材３２を設
けてある。他方の端壁３３には圧力空気の給排口
３３ａを設けてある。

ピストン２２は、前記筒状部３０の先端と端壁
３３との間でシリンダ体２１内を移動できるよう
に設けられ、シリンダ体２１内をばね室３４と空
気圧室３５とに区画している。そのピストン２２
は中心部にシリンダ体２１と同軸的にばね室側へ
突出して前記筒状部３０内に軸方向移動可能に嵌
合している円筒状部３６を有している。

ばねブレーキ用のばね２３は、シリンダ体２１
のばね室３４内に端壁３１とピストン２２との間
に設けられており、ピストン２２を空気圧室３５
側へ押圧している。

押棒２４は、クラツチ結合状態において、一端
が前記ピストン２２の円筒状部３６内に位置し、
他端がシリンダ体２１の外部に突出して、第７図
に示したてこ１に連結されるようになつている。

クラツチ２５は、ピストン２２と押棒２４との
間の軸方向移動に対する結合及び切離を行うもの
で、ピストン２２の円筒状部３６に保持された４
個のボール３７と、そのボール３７の位置を制御
する制御部材３８と、ボール３７の係合する押棒
２４に設けられた凹部３９とで構成されている。
４個のボール３７は円筒状部３６の先端部に周方
向に等ピツチで穿設された孔４０に円筒状部３６
の半径方向に移動可能に保持されている。制御部
材３８は、円筒状をなしその一端が円筒状部３６
のボール保持部外周に嵌合し、他端がシリンダ体
２１の筒状部３０内を通りシリンダ端に達して端
部材３２の内孔３２ａに回転可能にかつ軸方向移
動可能に支持されており、ピストン２２側に対し
て回転可能である。制御部材３８のボール位置の
外側の内周面には、第３図に見られるように、回
転変位することによりボール位置と一致してボー
ル３７の外方変位を許容する凹部４１を設けてあ
る。押棒２４の凹部３９は第３図のようにボール
３７が係合するもので環状溝の形で設けてある。
制御部材３８には別にシリンダ端側で常に操作部
材２６と係合するようにピストンストロークに対
応した長さの係合溝４４を設けてある。そしてさ
らに、制御部材３８にはマイクロスイツチ２７を
作動させる凸所６１及び凹所６２，６３を設けて
ある。

操作部材２６は、第２図に見られるように、ハ
ンドル４５、ハンドル軸４６、爪４７で形成さ
れ、シリンダ体２１の端壁３１と端部材３２との
間にシリンダ体２１の軸直角断面に沿つて操作部
材２６が進退移動可能な収容部４８を設けてその
収容部４８内に戻しばね４９と共に設置されてい
る。ハンドル４５はシリンダ体２１の側方外部に
位置し、爪４７は制御部材３８の係合溝４４に係
合しており、全体は戻しばね４９の作用で図の左
方へ押し込まれた位置に維持されている。この状
態で制御部材３８は、第３図に見られるように、
凹部４１から外れた小径の内周面がボール３７に
接して押棒２４の凹部３９内にボール３７を拘束
している。この状態からハンドル４５をシリンダ
体２１の外側方へ引き出すことにより爪４７が制
御部材３８を所定角度回転させるから、凹部４１
がボール３７の外側に位置するようになる。すな
わち、クラツチ２５は結合状態から切離状態とな
る。

マイクロスイツチ２７は、シリンダ体２１の端
壁３１と端部材３２との間に設けた収容部６０内
に収容され、そのアクチユエータ部６４が前記制
御部材３８の外周に対向している。前記凹所６２
は、第１図においてピストン２２がシリンダ体２
１内の右方端に移動したときアクチユエータ部６
４の対向する位置に設けられ、前記凹所６３は、
同図においてピストン２２が空気圧室３５の空気
圧によつてばね２３に抗して左方へ移動させられ
たときアクチユエータ部６４の対向する位置に設
けられ、凸所６１は、凹所６２と６３との間の残
存凸部である。凹所６２，６３は第２図に見られ
るように、制御部材３８の回転変位の範囲で常に
アクチユエータ部６４に対し凹所として機能する
ように周方向に幅をもつて形成されている。凹所
６２の位置はクラツチ２５を切離状態としてばね
ブレーキを緩めたピストン２２の位置に対応し、
凹所６３の位置は空気圧によりばねブレーキを緩
めたピストン２２の位置に対応し、凸所６１はば
ねブレーキの作用しているピストン２２の位置に
対応するもので、マイクロスイツチ２７を、例え
ばアクチユエータ部６４が凹所６２又は６３にあ
るとき閉となり凸所６１にあるとき開となるよう
なものとして、ばねブレーキの作用しているか否
かの信号を得ることができる。

第１図及び第３図における６５はピン、６６は
溝であり、これらはピストン２２の回転を防止す
るためのものである。第２図の６７は電線引出し
孔である。

このばねブレーキシリンダ２０は、第７図を用
いて説明したものと同様に設けて使用される。通
常はシリンダ体２１の圧力空気給排口３３ａから
空気圧室３５内に圧力空気を供給してあり、、ク
ラツチ２５が結合状態であるから、第１図に示す
状態からばね２３に抗してピストン２２が左方へ
移動している。このときマイクロスイツチ２７は
凹所６３に対向して閉であり、ばねブレーキ緩解
状態を検出している。

ばねブレーキが作用する状態では、クラツチ２
５が結合状態のままで空気圧室３５内の圧力空気
が排出される。これによつてピストン２２は第１
図に示す位置に向つて移動し、その途中で制輪子
５が車輪６に当接することで停止する。このばね
ブレーキ作用状態は押棒２４がシリンダ体２１内
へ引込まれる方向の変位により第８図に一点鎖線
で示すようにてこ１及び吊り具３が揺動してい
る。マイクロスイツチ２７は凸所６１に対向して
開であり、ばねブレーキ作用状態を検出してい
る。

このばねブレーキ作用状態から手動操作で緩め
る場合には、ハンドル４５を外側方へ引き出す。
これによつてクラツチ２５が切離状態となるか
ら、ピストン２２がばね２３の作用で第１図の位
置に達し、てこ１がブレーキシリンダBCの戻し
ばねで緩め位置に復帰し、これに伴つて押棒２４
も移動する。ピストン２２と押棒２４の相対移動
により、押棒２４の凹部３９の位置がボール３７
の位置から外れるから、ハンドル４５から手を離
しても操作部材２６は略そのままの位置にある。
このときマイクロスイツチ２７は凹所６２に対向
して閉であり、ばねブレーキの緩解状態を検出し
ている。

なお、このばねブレーキ緩解状態で、空気圧室
３５に圧力空気を供給すると、ピストン２２が第
１図において左方へ移動し、ポール３７と凹部３
９の位置が一致したとき、戻しばね４９で付勢さ
れている操作部材２６が移動して制御部材３８を
回転させクラツチ２５が結合状態となる。

第２実施例を第４図乃至第６図に示す。この実
施例の第１実施例と異なる点は、クラツチ結合状
態において押棒７０がクラツチ側を支点にてこ１
に対する連結側を揺動可能に構成されている点
と、マイクロスイツチ２７に対する制御部材３８
の周面が凹凸の状態を逆に形成されている点であ
る。この相違点について次に説明する。なお、第
１図乃至第３図と同等部分は同一図面符号で示
す。

押棒７０は、シリンダ体２１の内方端部にボー
ル３７に係合する凹部３９を有している。クラツ
チ２５のボール３７は２個とされ、円筒状部３６
の先端にその水平方向の一つの直径線に沿つて穿
設された孔７１に前記直径線に沿つて移動可能に
保持されている。この構成によつて、クラツチ結
合状態で押棒７０はボール３７を結ぶ線を中心に
シリンダ体２１から出た端部側が上下に揺動可能
である。この構成は、第７図におけるように押棒
７０をてこ１に結合する場合に、直接ピン結合す
ると押棒７０の結合端がてこ１の揺動により円弧
に沿つて移動するため上下方向に変位することに
なるが、これを許容する。従つて、てこ１に対す
る連結構造が簡単になる。第４図において、７２
は第２ピストンで、ばね７３を介して円筒状部３
６内に収容され、円筒状部３６の先端側へボール
３７の内側位置まで移動可能である。これはボー
ル３７の脱落防止用のものである。また、７４は
ゴム様弾性体で形成されたリングで、押棒７０の
クラツチ側端をクラツチ切離状態において円筒状
部３６と略同軸に維持してクラツチ結合を容易に
するためのものである。

マイクロスイツチ２７に対する制御部材３８の
周面の凹凸は、第１図における凸所６１が凹所７
５、凹所６２が凸所７６、凹所６３が凸所７７と
して夫々設けられている。

この第２実施例のばねブレーキシリンダ２０ａ
も第１実施例のものと略同様に使用され、同様に
作用する。クラツチ２５が切離状態で押棒７０が
円筒状部３６から抜け出すが、第２ピストン７２
が突出してボール３７の脱落が防止され、空気圧
室３５に圧力空気を供給すると自動的にクラツチ
２５が結合される点は変らない。また、ばねブレ
ーキの作用、緩め状態もマイクロスイツチ２７に
よつて同様に検出される。

〈考案の効果〉 この考案によるばねブレーキシリンダは、回転
式制御式ボールクラツチにより押棒とピストンと
を切離することによる急緩め機構を有しており、
そのクラツチの制御部材をピストンと共に移動す
る構成として、その制御部材の外周に設けた凹凸
とシリンダ体に設けたマイクロスイツチ等の電気
スイツチとで検出されるピストン位置に基いてば
ねブレーキの作動状態を検出できるようにしたも
のであるから、手動急緩め機構を有するばねブレ
ーキシリンダとしては非常に簡単な構成でばねブ
レーキの作動状態を正確に検出できるものが得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第１実施例の縦断側面図、
第２図は第１図のイ−イ断面図、第３図は第１図
のウ−ウ断面拡大図、第４図は第２実施例の縦断
側面図、第５図は第４図のエ−エ断面図、第６図
は第４図のオ−オ断面拡大図、第７図は通常のば
ねブレーキシリンダの使用例を示す車両部分とブ
レーキユニツトの概略側面図、第８図は従来のば
ねブレーキシリンダの１例を上半分と下半分で異
なる状態として示す縦断側面図、第９図は従来の
ばねブレーキシリンダの作動検出装置の１例を示
す回路図である。 ２０，２０ａ……ばねブレーキシリンダ、２１
……シリンダ体、２２……ピストン、２３……ブ
レーキ用ばね、２４……押棒、２５……クラツ
チ、２６……操作部材、２７……マイクロスイツ
チ、３７……ボール、３８……制御部材、６１，
７６，７７……凸所、６２，６３，７５……凹
所。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 シリンダ体と、そのシリンダ体内に設けたピス
   トンと、そのピストンを所定の方向に押し戻すよ
   うに付勢するばねブレーキ用のばねと、前記ピス
   トンから略同軸的に伸延し前記シリンダ体から突
   出するブレーキ用の押棒と、その押棒と前記ピス
   トンとの間に設けられ両者の相対的な軸方向移動
   に対する切離及び結合を行うクラツチとからなる
   ばねブレーキシリンダにおいて、 前記クラツチは、前記ピストンと同軸的に設け
   られピストンと共に軸方向移動可能でありかつピ
   ストンに対して相対的に回転変位可能な円筒状の
   制御部材を有しその回転変位によりボール位置を
   制御して前記押棒に対する前記ピストンの切離及
   び結合を行う回転制御式ボールクラツチとされて
   おり、前記ピストンの移動に伴う前記制御部材の
   軸方向移動に対し常に制御部材外面に対向するよ
   うに前記シリンダ体の適所に電気スイツチを設
   け、前記制御部材外面に前記電気スイツチ作動用
   の凹所又は凸所を、前記ピストンのばねブレーキ
   作用位置と前記ピストンの空気圧によるばねブレ
   ーキ緩解位置及び前記クラツチ切離によるばねブ
   レーキ緩解位置とが区別できるように設けたこと
   を特徴とするばねブレーキシリンダ。